Kvasir-Instrument: 胃腸内視鏡における診断および治療器具のセグメンテーションデータセット

消化管（GI）疾患は定期的に内視鏡検査を受け、生検や切除が手術器具を使用して行われます。通常、これらの手順や治療または切除された領域は、内視鏡検査中または後で特定的に追跡または分析されません。疾患の境界、進行状況、切除された領域の数とサイズに関する情報が失われることがあります。これは、治療後のフォローアップが不十分になる原因となり、再評価に困難を伴うことがあります。現在の基準を改善し、この分野での研究を促進するために、「Kvasir-Instrument」データセットを公開しました。このデータセットには590枚のアノテーション付きフレームが含まれており、スネア（snare）、バルーン（balloon）、生検用鉗子（biopsy forceps）などの消化管手術器具が映っています。画像だけでなく、データセットには真値マスクとバウンディングボックスも含まれており、2人の専門的な消化管内視鏡医師によって確認されています。さらに、消化管器具のセグメンテーションのためのベースラインを提供し、研究とアルゴリズム開発を促進しています。古典的なU-Netアーキテクチャを使用して得られたダイス係数は0.9158、ジャカード指数は0.8578でした。DoubleUNetでも同様のダイス係数が観測されました。定性的結果では、スペキュラリティのある画像や複数の器具が映っているフレームではモデルが機能しなかった一方で、その他のすべてのタイプの画像では両方法とも最良の結果が観測されました。定性的および定量的な結果はいずれもモデルが概ね良好に機能していることを示していますが、さらなる改善の大きな余地があります。このデータセットを使用したベンチマーク評価により、研究者が自動化された消化管内視鏡診断・治療器具セグメンテーション分野への貢献機会を得ることができます。